JP2013532195A - Printing composition and printing method using the same - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、イオン性液体を含んでなる印刷組成物、これを用いた印刷方法、これを用いて形成されたパターンに関する。
【解決手段】本発明にかかる印刷組成物は、微細線幅のパターンを提供するのに有用である。
The present invention relates to a printing composition comprising an ionic liquid, a printing method using the same, and a pattern formed using the same.
The printing composition according to the present invention is useful for providing a fine line width pattern.

Description

本発明は、印刷組成物およびこれを用いた印刷方法に関する。より具体的には、本発明は、微細線幅の実現が可能な印刷組成物およびこれを用いた印刷方法に関する。本出願は、2010年8月16日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第10−2010−0078973号の出願日の利益を主張し、その内容の全ては本明細書に組み込まれる。   The present invention relates to a printing composition and a printing method using the same. More specifically, the present invention relates to a printing composition capable of realizing a fine line width and a printing method using the same. This application claims the benefit of the filing date of Korean Patent Application No. 10-2010-0078973 filed with the Korean Patent Office on August 16, 2010, the entire contents of which are incorporated herein.

パターンを形成するための方法には、フォトリソグラフィ法などのように間接的なパターン形成方法と、対象基板上にパターンを直接印刷する方法のように直接的なパターン形成方法とがある。   As a method for forming a pattern, there are an indirect pattern forming method such as a photolithography method and a direct pattern forming method such as a method of directly printing a pattern on a target substrate.

間接的なパターン形成方法は、下記のような工程で進行することができる。まず、基板上に形成された膜にフォトレジストを均一に塗布し、これを選択的に露光、現像処理してフォトレジストパターンを形成する。次いで、フォトレジストパターンをマスクとして前記膜をエッチングすることによりパターンを転写する。その後、フォトレジストを剥離液で除去する。   The indirect pattern formation method can proceed through the following steps. First, a photoresist is uniformly applied to a film formed on a substrate, and this is selectively exposed and developed to form a photoresist pattern. Next, the pattern is transferred by etching the film using the photoresist pattern as a mask. Thereafter, the photoresist is removed with a stripping solution.

このような間接的なパターン形成方法は、パターンを形成しようとする膜のほか、フォトレジスト物質および剥離液を用いることにより、前記フォトレジスト物質および剥離液費用およびこれらの廃棄費用による工程費用の上昇をもたらす。また、前記材料の廃棄に伴う環境汚染の問題がある。また、前記間接的な方法は、工程数が多く複雑で、時間および費用が多くかかり、フォトレジスト物質を十分に剥離することができない場合、最終製品で不良が発生するなどの問題があった。   Such an indirect pattern formation method uses a photoresist material and a stripping solution in addition to a film to be patterned, thereby increasing the process cost due to the cost of the photoresist material and the stripping solution and the disposal cost thereof. Bring. There is also a problem of environmental pollution associated with disposal of the material. In addition, the indirect method has many problems such as a large number of steps, a lot of time and cost, and defects in the final product when the photoresist material cannot be sufficiently removed.

一方、パターンを直接印刷する方法の場合、印刷工程の途中に印刷組成物の乾燥による印刷性の可否が微細線幅の実現に大きな影響を与える。具体的には、微細線幅のパターンを直接印刷する場合、線幅の厚いパターンを印刷する場合に比べて線高さおよび線幅が小くなるため、印刷工程の途中に溶媒が大気中に揮発したりシリコーンブランケットに吸収され、印刷組成物が乾燥する問題が極大化される。大気中への溶媒の乾燥が速過ぎる場合、ドクタリング(doctoring)時にクリシェ上でインク組成物が乾燥することにより残膜が発生し、これにより、パターン転写時、例えば、オフ(off)時に印刷ムラの問題が発生する。一方、シリコーンブランケットへの溶媒の吸収が多過ぎると、ブランケット表面での印刷組成物の乾燥により、セッティング(setting)時に基材への転写不良が発生することがある。   On the other hand, in the case of a method of directly printing a pattern, whether printability by drying the printing composition during the printing process has a great influence on the realization of the fine line width. Specifically, when directly printing a fine line width pattern, the line height and line width are smaller than when printing a thick line width pattern. The problem of volatilization or absorption by the silicone blanket and drying of the printing composition is maximized. If the solvent is dried too quickly into the atmosphere, a residual film is generated by drying the ink composition on the cliché during doctoring, thereby printing at the time of pattern transfer, for example, off. The problem of unevenness occurs. On the other hand, if the silicone blanket absorbs too much solvent, the printing composition on the surface of the blanket may be dried, resulting in poor transfer to the substrate during setting.

従来技術の問題を解決するために、本発明では、微細線幅を有するパターンを提供可能な印刷組成物およびこれを用いた印刷方法を提供することを目的とする。   In order to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a printing composition capable of providing a pattern having a fine line width and a printing method using the same.

本発明の一実施態様は、イオン性液体を含んでなる印刷組成物を提供する。   One embodiment of the present invention provides a printing composition comprising an ionic liquid.

本発明の他の実施態様は、前記印刷組成物を用いた印刷方法を提供する。   Another embodiment of the present invention provides a printing method using the printing composition.

本発明のさらに他の実施態様は、前記印刷組成物を用いて形成したパターンを提供する。   Yet another embodiment of the present invention provides a pattern formed using the printing composition.

本発明にかかる印刷組成物は、従来のインク組成物とは異なり、大気中への溶媒の揮発による乾燥およびブランケットへの吸収問題が改善され、微細線幅のパターンを形成するのに有用に使用可能である。   Unlike conventional ink compositions, the printing composition according to the present invention has improved drying and blanket absorption problems due to volatilization of the solvent into the atmosphere, and is useful for forming fine line width patterns. Is possible.

比較例1による印刷結果を示す写真である。6 is a photograph showing a printing result according to Comparative Example 1. 実施例1による印刷結果を示す写真である。2 is a photograph showing a printing result according to Example 1. FIG. 実施例2による印刷結果を示す写真である。6 is a photograph showing a printing result according to Example 2. 実施例3による印刷結果を示す写真である。6 is a photograph showing a printing result according to Example 3. 実施例3による印刷結果を示す写真である。6 is a photograph showing a printing result according to Example 3. 実施例3による印刷結果を示す写真である。6 is a photograph showing a printing result according to Example 3. 実施例3による印刷結果を示す写真である。6 is a photograph showing a printing result according to Example 3. 実施例4による印刷結果を示す写真である。6 is a photograph showing a printing result according to Example 4; 実施例5による印刷結果を示す写真である。10 is a photograph showing a printing result according to Example 5. 実施例6による印刷結果を示す写真である。10 is a photograph showing a printing result according to Example 6. 比較例2による印刷結果を示す写真である。6 is a photograph showing a printing result according to Comparative Example 2.

以下、本発明についてより詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

本発明の一実施態様は、イオン性液体を含んでなる印刷組成物を提供する。   One embodiment of the present invention provides a printing composition comprising an ionic liquid.

前記イオン性液体(ionic liquid)は、イオンまたは短期イオン対(short−lived ion pairs)を含んでなるもので、常温で液体として存在する物質を意味する。これは、通常の溶媒が電気的に中性の分子状態で液体状態を維持するのとは異なる。本発明では、印刷組成物にイオン性液体を添加することにより、微細線幅を有するパターンを形成可能な印刷組成物を提供することができることを見出した。   The ionic liquid includes ions or short-lived ion pairs, and refers to a substance that exists as a liquid at room temperature. This is different from a normal solvent maintaining a liquid state in an electrically neutral molecular state. In the present invention, it has been found that a printing composition capable of forming a pattern having a fine line width can be provided by adding an ionic liquid to the printing composition.

印刷組成物に溶媒のみを用いる場合、一般的に、印刷に用いられる有機溶媒は、揮発特性とシリコーンへの吸収によってインク組成物の乾燥を促進するため、微細線幅のパターンを形成する時に残膜の発生または印刷ムラによるパターン不良が発生しやすい。しかし、本発明では、印刷組成物にイオン性液体を添加することにより、前記のような問題を防止することができる。   When only a solvent is used in the printing composition, the organic solvent used for printing generally promotes drying of the ink composition by volatilization characteristics and absorption into the silicone, so that it remains when forming a pattern with a fine line width. Pattern defects are likely to occur due to film formation or uneven printing. However, in the present invention, the above-mentioned problems can be prevented by adding an ionic liquid to the printing composition.

また、前記イオン性液体は、多様な陽イオンと陰イオンとの組み合わせからなり得るため、物性の調整が容易であるという利点がある。例えば、前記イオン性液体は、陽イオンまたは陰イオンの種類に応じて、粘度、親水性または疎水性、安定性などが調整可能であり、溶媒が共に使用される場合、溶媒との混合性(miscibility)も調整可能である。   Further, the ionic liquid can be composed of a combination of various cations and anions, and therefore has an advantage that the physical properties can be easily adjusted. For example, the ionic liquid can be adjusted in viscosity, hydrophilicity or hydrophobicity, stability, etc. depending on the type of cation or anion. When a solvent is used together, the ionic liquid is miscible with the solvent ( miscibility) is also adjustable.

例えば、1−メチル−3−アルキル−イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1−methyl−3−alkyl−imidazolium hexafluorophosphate)と1−メチル−3−アルキル−イミダゾリウム−ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(1−methyl−3−alkyl−imidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)の場合、同じ陽イオンに対して、陰イオンがヘキサフルオロホスフェートの時の水に対する溶解度(solubility)が、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミドの時の溶解度よりはるかに高く、同じ陰イオンの場合、陽イオンが1−メチル−3−アルキル−イミダゾリウム(1−methyl−3−alkyl−imidazolium)内のアルキル鎖(alkyl chain)の長さが長くなるにつれ、水に対する溶解度は低下する。また、アクリル(acryl)樹脂内に1−メチル−3−アルキル−イミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド混合した場合、アルキル(alkyl)グループが長くなるにつれ、高温での移動がはるかに少なくなる。このように多様な陽イオン、陰イオン対の選択により、所望の物性を調整することができる。   For example, 1-methyl-3-alkyl-imidazolium hexafluorophosphate and 1-methyl-3-alkyl-imidazolium-bis (trifluoromethylsulfonyl) imide (1-methyl-3-alkyl-imidazolium hexafluorophosphate) In the case of methyl-3-alkyl-imidazolium bis (trifluoromethylsulfimide) imido, when the anion is hexafluorophosphate, the solubility in water when the anion is hexafluorophosphate is bis (trifluoromethylsulfonyl) imide. In the case of the same anion, the cation is 1-methyl-3-alkyl-imidazolium (1-methyl-3 As the length of the alkyl chain in the -alkyl-imidazolium increases, the solubility in water decreases. In addition, when 1-methyl-3-alkyl-imidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide is mixed in an acrylic resin, the migration at high temperature becomes much less as the alkyl group becomes longer. . Thus, desired physical properties can be adjusted by selecting various cation and anion pairs.

本発明では、蒸気圧が無視すべきで大気への乾燥がほとんどなく、シリコーン樹脂のようなブランケット材料に吸収されないイオン性液体を用いることが好ましい。例えば、ブランケット材料としてシリコーン樹脂が用いられる場合、前記イオン性液体は、シリコーン樹脂の非極性に反する高い極性を有することが好ましい。   In the present invention, it is preferable to use an ionic liquid whose vapor pressure should be neglected, hardly dried to the atmosphere, and not absorbed by the blanket material such as silicone resin. For example, when a silicone resin is used as the blanket material, the ionic liquid preferably has a high polarity that is contrary to the non-polarity of the silicone resin.

前記イオン性液体は、常温で液体として存在できるように融点(melting point)が100度以下の温度で液体状態で存在する塩を定義し、本発明では、常温で液体状態の塩は、常温イオン性液体(room temperature ionic liquids)が好ましい。   The ionic liquid is defined as a salt that exists in a liquid state at a temperature of a melting point of 100 degrees or less so that the ionic liquid can exist as a liquid at room temperature. Preferred are room temperature ionic liquids.

前記イオン性液体は、沸点(boiling point)が300度以上であることが好ましい。この場合、大気への揮発特性が極めて小くなる。一般的に、沸点が高くなると、蒸気圧が低下するからである。   The ionic liquid preferably has a boiling point of 300 degrees or more. In this case, volatilization characteristics to the atmosphere are extremely small. This is because, generally, the vapor pressure decreases as the boiling point increases.

前記イオン性液体は、通常、印刷法においてブランケット材料として用いられるシリコーン樹脂への吸収度SPが約1以下であることが好ましく、より好ましくは0.5以下である。シリコーン樹脂への吸収度(SP)は、下記式で表示できる。
SP=(浸漬後の長さ−浸漬前の長さ)/(浸漬前の長さ)×100
The ionic liquid usually has an absorbance SP of about 1 or less, more preferably 0.5 or less, in a silicone resin used as a blanket material in a printing method. The absorbency (SP) to the silicone resin can be expressed by the following formula.
SP = (length after immersion−length before immersion) / (length before immersion) × 100

前記イオン性液体に含まれる陽イオンとしては、下記のようなものがあるが、これらの例によってのみ本発明の範囲が限定されるものではない。
[化3]
[NR
[化4]
[PR
〜Rは、それぞれ炭素数10以下のアルキル基またはエーテル結合を含んでなる基または水素であることが好ましい。
Examples of the cation contained in the ionic liquid include the following, but the scope of the present invention is not limited only by these examples.
[Chemical formula 3]
[NR 1 R 2 R 3 R 4 ] +
[Chemical formula 4]
[PR 1 R 2 R 3 R 4 ] +
R 1 to R 4 are each preferably an alkyl group having 10 or less carbon atoms or a group containing an ether bond or hydrogen.

前記イオン性液体に含まれる陰イオンとしては、例えば、AlCl、Cl、Br、I、NO、SO、CFCOO、CFSO、BF、PF、SbFおよび[X(YO](Rは、炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基であり、Yは、CまたはSであり、Xは、NまたはCであり、前記mは、YがCの場合には1で、YがSの場合には2であり、前記nは、Xが窒素の時に2で、Xが炭素の時に3である)があるが、これらの例によってのみ本発明の範囲が限定されるものではない。 Examples of the anion contained in the ionic liquid include AlCl 4 , Cl, Br, I, NO 3 , SO 4 , CF 3 COO, CF 3 SO 3 , BF 4 , PF 6 , SbF 6 and [X ( YO m R f ) n ] (R f is a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, Y is C or S, X is N or C, and the m is a group in which Y is C 1 is Y in the case of S, and 2 in the case where Y is S, and n is 2 when X is nitrogen and 3 when X is carbon). However, the range is not limited.

前記イオン性液体は、印刷組成物に添加される他の成分との相溶性が優れたものを使用することが好ましく、好ましい例としては、1−ブチル−3−メチル−イミダゾリウムアセテート、1−エチル−3−メチル−イミダゾリウムアセテート、1−ブチル−1−メチル−ピロリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1−ブチル−3−メチル−イミダゾリウムエチルスルフェート、1−ブチル−3−メチル−イミダゾリウムメタンスルホネート、1−ブチル−3−メチル−イミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−エチル−3−メチル−イミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラボレートなどが使用可能である。   The ionic liquid is preferably one having excellent compatibility with other components added to the printing composition. Preferred examples include 1-butyl-3-methyl-imidazolium acetate, 1- Ethyl-3-methyl-imidazolium acetate, 1-butyl-1-methyl-pyrrolidinium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-butyl-3-methyl-imidazolium ethyl sulfate, 1-butyl-3- Methyl-imidazolium methanesulfonate, 1-butyl-3-methyl-imidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-ethyl-3-methyl-imidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, 1- Butyl-3-methylimidazolium tetrabore Such as a door can be used.

イオン性液体のうち、イソプロパノール(isopropanol)において、溶解性が優れた溶媒に対する物性について、表1に記載した。
Among the ionic liquids, physical properties with respect to solvents having excellent solubility in isopropanol are shown in Table 1.

本発明にかかる印刷組成物は、大気への揮発程度を示す蒸気圧、スウェリングの程度(swelling)、ブランケットや印刷対象基材への付着性、最終パターンの乾燥度、印刷工程の容易性などを考慮して、溶媒に添加して使用することが好ましい。基本的な印刷溶媒の例としては、アルコール類、エーテル類、ケトン類、炭化水素類を使用することができる。具体的には、メタノール、エタノール、イソプロパノール、1−メトキシプロパノール、ブタノール、エチルヘキシルアルコールおよびテルピネオールを含んでなるアルコール類;エチレングリコール、グリセリンのようなグリコール類;エチルアセテート、ブチルアセテート、メトキシプロピルアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテートのようなアセテート類;メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランおよびジオキサンを含んでなるエーテル類;メチルエチルケトン、アセトン、ジメチルホルムアミドおよび1−メチル−2−ピロリドンを含んでなるケトン類;ヘプタン、ドデカン、パラフィンオイル、ミネラルスピリットのような炭化水素系、ベンゼン、トルエンおよびキシレンを含んでなる炭化水素類;からなる群から選択されてなる一種およびこれらの2種以上の混合溶媒を使用することができる。   The printing composition according to the present invention includes a vapor pressure indicating a degree of volatilization to the atmosphere, a degree of swelling, adhesion to a blanket or a substrate to be printed, a dryness of a final pattern, an easy printing process, etc. In view of the above, it is preferable to use it by adding it to a solvent. As examples of basic printing solvents, alcohols, ethers, ketones, and hydrocarbons can be used. Specifically, alcohols comprising methanol, ethanol, isopropanol, 1-methoxypropanol, butanol, ethylhexyl alcohol and terpineol; glycols such as ethylene glycol and glycerol; ethyl acetate, butyl acetate, methoxypropyl acetate, carb Acetates such as tall acetate, ethyl carbitol acetate; ethers comprising methyl cellosolve, butyl cellosolve, diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane; ketones comprising methyl ethyl ketone, acetone, dimethylformamide and 1-methyl-2-pyrrolidone Hydrocarbons such as heptane, dodecane, paraffin oil, mineral spirits, benzene, toluene and It can be used one and combinations of two or more of the mixed solvent formed by selected from the group consisting of; hydrocarbons comprising xylenes.

本発明にかかる印刷組成物が溶媒をさらに含んでなる場合、イオン性液体は、印刷組成物全体の0.1重量%〜10重量%であることが好ましい。この時、前記含有量が0.1重量%未満の場合、微細線幅印刷の改善がなく、10重量%を超える場合、印刷物の物性に否定的な影響を及ぼす。   When the printing composition concerning this invention further contains a solvent, it is preferable that an ionic liquid is 0.1 to 10 weight% of the whole printing composition. At this time, if the content is less than 0.1% by weight, fine line width printing is not improved, and if it exceeds 10% by weight, the physical properties of the printed matter are negatively affected.

本発明にかかる印刷組成物は、目的の印刷パターンで要求される機能を付与するために機能性材料をさらに含んでなることができる。例えば、本発明にかかる印刷組成物は、導電性材料、絶縁性材料、半導体性材料の少なくとも1種の材料をさらに含んでなることができる。この場合、前記イオン性液体の陽イオンまたは陰イオンとしては、前記機能性材料との反応を起こさないものを選択して使用することが好ましい。   The printing composition according to the present invention may further include a functional material for imparting a function required for a target printing pattern. For example, the printing composition according to the present invention may further include at least one material selected from a conductive material, an insulating material, and a semiconductive material. In this case, it is preferable to select and use a cation or anion of the ionic liquid that does not react with the functional material.

前記導電性材料としては、有機金属塩、金属粒子などが使用可能である。例えば、銀、アルミニウム、銅、ネオジム、モリブデンまたはこれらの合金が使用可能である。前記導電性材料には、工程性のための有機バインダー、ガラスフリットや、黒化物質として、金属酸化物、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、黒色顔料、着色されたガラスフリットなどがさらに添加可能である。   As the conductive material, an organic metal salt, metal particles, or the like can be used. For example, silver, aluminum, copper, neodymium, molybdenum, or an alloy thereof can be used. To the conductive material, an organic binder for processing, glass frit, and a blackening substance such as metal oxide, carbon black, carbon nanotube, black pigment, and colored glass frit can be further added.

前記絶縁性材料としては、光硬化型または熱硬化型樹脂が使用可能である。前記光硬化型樹脂は、紫外線などの照射に硬化する樹脂が使用される。例えば、ラジカル反応性不飽和結合を有するアクリレート化合物からなる樹脂組成物、ラジカル反応性不飽和結合を有するアクリレート化合物とメルカプト(mercapto)化合物からなる樹脂組成物、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレートなどのオリゴマーを多官能アクリレート単量体に応用させた樹脂組成物などを挙げることができる。熱硬化型樹脂としては、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、またはポリイミド樹脂などを挙げることができる。   As the insulating material, a photo-curable or thermosetting resin can be used. As the photocurable resin, a resin that is cured by irradiation with ultraviolet rays or the like is used. For example, a resin composition comprising an acrylate compound having a radical reactive unsaturated bond, a resin composition comprising an acrylate compound having a radical reactive unsaturated bond and a mercapto compound, epoxy acrylate, urethane acrylate, polyester acrylate, poly Examples thereof include a resin composition in which an oligomer such as ether acrylate is applied to a polyfunctional acrylate monomer. Examples of the thermosetting resin include phenol resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin, polyurethane resin, silicone resin, and polyimide resin.

前記半導体性材料としては、例えば、酸化物光半導体として、単式金属酸化物、ペロブスカイト構造を有する化合物を使用することができる。単式金属酸化物としては、チタン、錫、亜鉛、鉄、タングステン、ジルコニウム、ハフニウム、ストロンチウム、インジウム、セリウム、イットリウム、ランタン、バナジウム、ニオブ、またはタンタル酸化物がある。ペロブスカイト構造を有する化合物としては、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ナトリウム、チタン酸バリウム、ニオブ酸カリウムがある。   As the semiconductor material, for example, a compound having a single metal oxide or a perovskite structure can be used as an oxide optical semiconductor. Single metal oxides include titanium, tin, zinc, iron, tungsten, zirconium, hafnium, strontium, indium, cerium, yttrium, lanthanum, vanadium, niobium, or tantalum oxide. Examples of the compound having a perovskite structure include strontium titanate, calcium titanate, sodium titanate, barium titanate, and potassium niobate.

本発明にかかるイオン性液体を含んでなる印刷組成物は、溶媒および機能性材料をさらに含んでなることができる。   The printing composition comprising the ionic liquid according to the present invention can further comprise a solvent and a functional material.

前記イオン性液体、溶媒および機能性材料を含んでなる印刷組成物は、印刷組成物の総重量を基準として、前記イオン性液体は0.01〜10重量%、前記溶媒は5〜80重量%、および前記機能性材料は15〜90重量%を含んでなることができる。   The printing composition comprising the ionic liquid, the solvent and the functional material is 0.01 to 10% by weight of the ionic liquid and 5 to 80% by weight of the solvent based on the total weight of the printing composition. And the functional material may comprise 15 to 90% by weight.

この時、前記イオン性液体の含有量が0.1重量%未満の場合、微細線幅印刷の改善がなく、10重量%を超える場合、印刷物の物性に否定的な影響を及ぼす。また、前記溶媒の含有量が5重量%未満の場合、粘度が高過ぎて印刷工程が不可能であり、80重量%を超える場合、粘度が低過ぎて印刷工程が不可能であり、印刷インクとしての機能を有しにくい。また、前記機能性材料の含有量が15重量%未満の場合、印刷インクとして機能を果たしにくく、90重量%を超える場合、印刷インクを作ることができず、さらに、粘度が高過ぎて印刷ができない。   At this time, if the content of the ionic liquid is less than 0.1% by weight, fine line width printing is not improved, and if it exceeds 10% by weight, the physical properties of the printed matter are negatively affected. In addition, when the content of the solvent is less than 5% by weight, the viscosity is too high to perform the printing process, and when it exceeds 80% by weight, the viscosity is too low to perform the printing process, and the printing ink It is difficult to have a function as. In addition, when the content of the functional material is less than 15% by weight, it is difficult to perform the function as a printing ink. When the content exceeds 90% by weight, the printing ink cannot be produced, and furthermore, the viscosity is too high to perform printing. Can not.

本発明にかかる印刷組成物は、3cps〜30,000cpsの粘度を有することが好ましい。   The printing composition according to the present invention preferably has a viscosity of 3 cps to 30,000 cps.

本発明の他の実施態様は、前記印刷組成物を用いた印刷方法を提供する。本発明で使用可能な印刷方法としては特に限定されず、グラビア、グラビアオフセット、リバースオフセットまたはインクジェット法などを用いることができ、前記印刷方法では、ロール(roll)タイプまたは平板(plate)タイプが使用可能である。   Another embodiment of the present invention provides a printing method using the printing composition. The printing method that can be used in the present invention is not particularly limited, and gravure, gravure offset, reverse offset, ink jet method, or the like can be used. In the printing method, a roll type or a plate type is used. Is possible.

例えば、リバースオフセット印刷は、ロール型ブランケットにペーストを塗布した後、これを凹凸を有するクリシェと密着させてブランケット上に目的のパターンを形成し、次いで、ブランケット上に形成されたパターンを導電性膜に転写させる方式で実施できる。あるいは、グラビアオフセット印刷は、パターンが刻まれた凹版にペーストを満たした後、ブランケット(blanket)と呼ばれるシリコーンゴムで一次転写を行い、前記ブランケットと導電性膜が形成された基板とを密着させて二次転写を行う方式で実施できる。前記凹版は、基板を精密エッチングして製造することができる。前記凹版は、金属板をエッチングして製造することもでき、または高分子樹脂を介した光学的パターニングにより製造することもできる。グラビア印刷は、ロール上にパターンが刻まれたブランケットを巻いてペーストをパターン内に満たした後、導電性膜が形成された基板に転写させる方式で実施できる。本発明では、前記方式がそれぞれ単独で使用できるだけでなく、前記方式が複合的に使用されてもよい。   For example, in reverse offset printing, a paste is applied to a roll-type blanket, and then a desired pattern is formed on the blanket by bringing the paste into close contact with an uneven cliche, and then the pattern formed on the blanket is formed into a conductive film. It is possible to carry out by a method of transferring to. Alternatively, gravure offset printing is performed by filling a paste on an intaglio engraved with a pattern, then performing primary transfer with a silicone rubber called a blanket, and bringing the blanket and a substrate on which a conductive film is formed into close contact. It can be carried out by a secondary transfer method. The intaglio can be manufactured by precision etching of a substrate. The intaglio may be manufactured by etching a metal plate, or may be manufactured by optical patterning via a polymer resin. Gravure printing can be performed by a method in which a blanket with a pattern cut is wound on a roll to fill the pattern with a paste, and then transferred to a substrate on which a conductive film is formed. In the present invention, not only the above methods can be used alone, but also the above methods may be used in combination.

本発明のさらに他の実施態様は、前記印刷組成物を用いて形成したパターンを提供する。   Yet another embodiment of the present invention provides a pattern formed using the printing composition.

本発明によって形成されたパターンは、粒子性を有することを特徴とする。ここで、粒子性とは、パターンを構成する機能性材料が粒子状態そのまま、または前記粒子が互いにネッキング(necking)の状態で存在することを意味する。これは、蒸着方法を用いる場合のように、パターンの構成物質が粒子の形態で存在しないのと対比される。   The pattern formed according to the present invention is characterized by having a particle property. Here, the term “particulate” means that the functional material constituting the pattern exists in the particle state as it is, or the particles exist in a necking state. This is in contrast to the fact that the constituents of the pattern are not present in the form of particles, as in the case of using vapor deposition methods.

本発明によって形成されたパターンの線幅と線高さの比率(線高さ/線幅)は、0.3以下であることが好ましい。前記パターンの線幅は100マイクロメートル以下、好ましくは0.1〜30マイクロメートル、より好ましくは0.5〜20マイクロメートル、さらに好ましくは1〜15マイクロメートルに形成できる。前記パターンの線高さは6マイクロメートル以下、好ましくは約4マイクロメートル以下に形成できる。   The ratio of the line width to the line height (line height / line width) of the pattern formed according to the present invention is preferably 0.3 or less. The line width of the pattern can be 100 micrometers or less, preferably 0.1 to 30 micrometers, more preferably 0.5 to 20 micrometers, and still more preferably 1 to 15 micrometers. The line height of the pattern can be 6 micrometers or less, preferably about 4 micrometers or less.

[実施例]
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、下記の実施例は、本発明を例示するためのものであり、本発明の範囲を限定するためのものではない。
[Example]
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example, the following Example is for demonstrating this invention and is not for limiting the scope of the present invention.

実施例1
ナノシルバーペースト(ナノシルバー20nm70%、溶媒30%;溶媒は、アルファ−テルピネオールとBCA(butyl carbitol acetateの混合物)および全体の重量対比1−ブチル−1−メチルピロリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド5重量%を含んでなる印刷組成物(粘度6000cps)を、相対湿度44%でグラビアオフセット方式で印刷を行った。この時、オフ(off)後セット(set)の間の時間(以下、待ち時間;オフはクリシェ(cliche)上にあるペーストをシリコーンブランケットに全て転写することをいい、セットは、ブランケット上のペーストを基材に転写することである。したがって、オフが全て終わってセットが始まる直前の間が待ち時間である)は0秒であった。印刷結果を図2に示した。
Example 1
Nanosilver paste (Nanosilver 20 nm 70%, solvent 30%; solvent is a mixture of alpha-terpineol and BCA (butyral carbitol acetate) and total weight 1-butyl-1-methylpyrrolidinium bis (trifluoromethylsulfonyl) A printing composition comprising 5% by weight of imide (viscosity 6000 cps) was printed in a gravure offset manner at a relative humidity of 44%, at which time the time between set after off (hereinafter referred to as “set”). Waiting time: Off means transferring all the paste on the cliche to the silicone blanket, and setting means transferring the paste on the blanket to the substrate. 0 seconds is the waiting time immediately before starting) The there was. Printing result shown in FIG.

実施例2
待ち時間を30秒としたものを除けば、実施例1と同様に実施した。印刷結果を図3に示した。待ち時間を30秒としたにもかかわらず、印刷状態が良好であることを確認することができる。
Example 2
The same operation as in Example 1 was performed except that the waiting time was 30 seconds. The printing result is shown in FIG. Despite the waiting time of 30 seconds, it can be confirmed that the printing state is good.

実施例3
待ち時間を0秒に固定し、イオン性液体の組成を0.1、0.5、1、5%に変化させ、実施例1と同様に印刷を行った。印刷結果を図4〜図7に示した。組成物の範囲内では印刷状態が良好であることを確認することができた。
Example 3
The waiting time was fixed at 0 second, and the composition of the ionic liquid was changed to 0.1, 0.5, 1, and 5%, and printing was performed in the same manner as in Example 1. The printing results are shown in FIGS. It was confirmed that the printing state was good within the range of the composition.

実施例4
イオン性液体を1−ブチル−3−メチル−イミダゾリウムテトラボレートに変化させ、実施例1と同様に実験を行った。添加後の実験結果を図8に示した。イオン性液体を添加した後に印刷状態がよくなることを確認することができる。
Example 4
The experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that the ionic liquid was changed to 1-butyl-3-methyl-imidazolium tetraborate. The experimental results after the addition are shown in FIG. It can be confirmed that the printing state is improved after the addition of the ionic liquid.

実施例5
イオン性液体を1−エチル−3−メチル−イミダゾリウムテトラフルオロボレートに変化させ、実施例1と同様に実験を行った。添加後の実験結果を図9に示した。イオン性液体を添加した後に印刷状態がよくなることを確認することができる。
Example 5
The experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that the ionic liquid was changed to 1-ethyl-3-methyl-imidazolium tetrafluoroborate. The experimental results after the addition are shown in FIG. It can be confirmed that the printing state is improved after the addition of the ionic liquid.

実施例6
イオン性液体を1−ブチル−3−メチル−イミダゾリウムヘキサフルオロホスフェートに変化させ、実施例1と同様に実験を行った。添加後の実験結果を図10に示した。イオン性液体を添加した後に印刷状態がよくなることを確認することができる。
Example 6
The experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that the ionic liquid was changed to 1-butyl-3-methyl-imidazolium hexafluorophosphate. The experimental results after the addition are shown in FIG. It can be confirmed that the printing state is improved after the addition of the ionic liquid.

比較例1
イオン性液体である1−ブチル−1−メチルピロリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミドを使用しないことを除けば、実施例1と同様に実施した。印刷結果を図1に示した。待ち時間を0秒としたにもかかわらず、印刷不良が発生したことを確認することができる。
Comparative Example 1
The same procedure as in Example 1 was performed except that 1-butyl-1-methylpyrrolidinium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, which is an ionic liquid, was not used. The printing result is shown in FIG. Although the waiting time is set to 0 seconds, it can be confirmed that a printing failure has occurred.

比較例2
イオン性液体である1−ブチル−1−メチルピロリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミドの代わりにプロパノールアミンを使用したことを除けば、実施例1と同様に実施した。印刷結果を図11に示した。待ち時間を0秒としたにもかかわらず、印刷不良が発生したことを確認することができる。プロパノールアミンのSPは8であった。
Comparative Example 2
The same procedure as in Example 1 was performed except that propanolamine was used in place of 1-butyl-1-methylpyrrolidinium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, which is an ionic liquid. The printing result is shown in FIG. Although the waiting time is set to 0 seconds, it can be confirmed that a printing failure has occurred. The SP of propanolamine was 8.

Claims (21)

イオン性液体を含んでなる、印刷組成物。   A printing composition comprising an ionic liquid. 溶媒をさらに含んでなることを特徴とする、請求項1に記載の印刷組成物。   The printing composition according to claim 1, further comprising a solvent. 前記イオン性液体が、印刷組成物全体の0.1〜10重量%であることを特徴とする、請求項2に記載の印刷組成物。   The printing composition according to claim 2, wherein the ionic liquid is 0.1 to 10% by weight of the whole printing composition. 前記溶媒が、メタノール、エタノール、イソプロパノール、1−メトキシプロパノール、ブタノール、エチルヘキシルアルコールおよびテルピネオールを含んでなるアルコール類;エチレングリコール、グリセリンのようなグリコール類;エチルアセテート、ブチルアセテート、メトキシプロピルアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテートのようなアセテート類;メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランおよびジオキサンを含んでなるエーテル類;メチルエチルケトン、アセトン、ジメチルホルムアミドおよび1−メチル−2−ピロリドンを含んでなるケトン類;ヘプタン、ドデカン、パラフィンオイル、ミネラルスピリットのような炭化水素系、ベンゼン、トルエンおよびキシレンを含んでなる炭化水素類;からなる群から選択されてなる一種又はこれらの二種以上の混合溶媒であることを特徴とする、請求項2に記載の印刷組成物。   Alcohols comprising methanol, ethanol, isopropanol, 1-methoxypropanol, butanol, ethylhexyl alcohol and terpineol; glycols such as ethylene glycol, glycerin; ethyl acetate, butyl acetate, methoxypropyl acetate, carbitol Acetates, acetates such as ethyl carbitol acetate; ethers comprising methyl cellosolve, butyl cellosolve, diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane; ketones comprising methyl ethyl ketone, acetone, dimethylformamide and 1-methyl-2-pyrrolidone Hydrocarbons such as heptane, dodecane, paraffin oil, mineral spirits, benzene, toluene and Hydrocarbons comprising xylene; characterized in that it is a one or these two or more mixed solvents formed by selected from the group consisting of printing composition of claim 2. 機能性材料をさらに含んでなることを特徴とする、請求項1に記載の印刷組成物。   The printing composition according to claim 1, further comprising a functional material. 前記機能性材料が、導電性材料、絶縁性材料および半導体性材料の少なくとも1種をさらに含んでなることを特徴とする、請求項5に記載の印刷組成物。   The printing composition according to claim 5, wherein the functional material further comprises at least one of a conductive material, an insulating material, and a semiconductive material. 溶媒および機能性材料をさらに含んでなることを特徴とする、請求項1に記載の印刷組成物。   The printing composition according to claim 1, further comprising a solvent and a functional material. 前記印刷組成物の総重量を基準として、前記イオン性液体が0.01〜10重量%、前記溶媒が5〜80重量%、および前記機能性材料が15〜90重量%の量で含んでなることを特徴とする、請求項7に記載の印刷組成物。   Based on the total weight of the printing composition, the ionic liquid comprises 0.01 to 10 wt%, the solvent 5 to 80 wt%, and the functional material 15 to 90 wt%. The printing composition according to claim 7, wherein 前記イオン性液体の融点(melting point)が100℃以下であることを特徴とする、請求項1に記載の印刷組成物。   The printing composition according to claim 1, wherein the ionic liquid has a melting point of 100 ° C. or less. 前記イオン性液体の沸点(boiling point)が300℃以上であることを特徴とする、請求項1に記載の印刷組成物。   The printing composition according to claim 1, wherein the boiling point of the ionic liquid is 300 ° C. or more. 前記イオン性液体が、下記式で表示されるシリコーン樹脂への吸収度(SP)が約1以下であることを特徴とする、請求項1に記載の印刷組成物。
[式]
SP=(浸漬後の長さ−浸漬前の長さ)/(浸漬前の長さ)×100
The printing composition according to claim 1, wherein the ionic liquid has an absorbance (SP) of about 1 or less in a silicone resin represented by the following formula.
[formula]
SP = (length after immersion−length before immersion) / (length before immersion) × 100
前記イオン性液体が、下記化学式1〜4で表示される陽イオンの1種以上を含んでなることを特徴とする、請求項1に記載の印刷組成物。
[化3]
[NR
[化4]
[PR
(R〜Rは、それぞれ炭素数10以下のアルキル基またはエーテル結合を含んでなる基または水素である。)
The printing composition according to claim 1, wherein the ionic liquid comprises one or more cations represented by the following chemical formulas 1 to 4.
[Chemical formula 3]
[NR 1 R 2 R 3 R 4 ] +
[Chemical formula 4]
[PR 1 R 2 R 3 R 4 ] +
(R 1 to R 4 are each an alkyl group having 10 or less carbon atoms or a group containing an ether bond or hydrogen.)
前記イオン性液体が、AlCl、Cl、Br、I、NO、SO、CFCOO、CFSO、BF、PF、SbFおよび[X(YO](式中、Rは、炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基であり、Yは、CまたはSであり、Xは、NまたはCであり、前記mは、YがCの場合には1で、YがSの場合には2であり、前記nは、Xが窒素の時に2で、Xが炭素の時3である)からなる群より選択される陰イオンを1種以上含んでなることを特徴とする、請求項1に記載の印刷組成物。 The ionic liquid comprises AlCl 4 , Cl, Br, I, NO 3 , SO 4 , CF 3 COO, CF 3 SO 3 , BF 4 , PF 6 , SbF 6 and [X (YO m R f ) n ] ( In the formula, R f is a C 1-4 perfluoroalkyl group, Y is C or S, X is N or C, and the m is 1 when Y is C. In the case where Y is S, it is 2 and n includes at least one anion selected from the group consisting of 2 when X is nitrogen and 3 when X is carbon. The printing composition according to claim 1, wherein: 前記イオン性液体が、1−ブチル−3−メチル−イミダゾリウムアセテート、1−エチル−3−メチル−イミダゾリウムアセテート、1−ブチル−1−メチル−ピロリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1−ブチル−3−メチル−イミダゾリウムエチルスルフェート、1−ブチル−3−メチル−イミダゾリウムメタンスルホネート、1−ブチル−3−メチル−イミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−エチル−3−メチル−イミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェートおよび1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラボレートからなる群より選択された1種以上を含んでなることを特徴とする、請求項1に記載の印刷組成物。   The ionic liquid is 1-butyl-3-methyl-imidazolium acetate, 1-ethyl-3-methyl-imidazolium acetate, 1-butyl-1-methyl-pyrrolidinium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-butyl-3-methyl-imidazolium ethyl sulfate, 1-butyl-3-methyl-imidazolium methanesulfonate, 1-butyl-3-methyl-imidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-ethyl-3-methyl-imidazole It is characterized by comprising one or more selected from the group consisting of lithium trifluoromethanesulfonate, 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate and 1-butyl-3-methylimidazolium tetraborate Item 2. The printing composition according to Item 1. 前記印刷組成物の粘度が3cps〜30,000cpsであることを特徴とする、請求項1に記載の印刷組成物。   The printing composition according to claim 1, wherein the printing composition has a viscosity of 3 cps to 30,000 cps. 請求項1〜15の何れか一項に記載の印刷組成物を基材上に印刷するステップを含んでなることを特徴とする、印刷方法。   A printing method comprising the step of printing the printing composition according to any one of claims 1 to 15 on a substrate. グラビア、グラビアオフセット、リバースオフセットまたはインクジェット法を用いることを特徴とする、請求項16に記載の印刷方法。   The printing method according to claim 16, wherein gravure, gravure offset, reverse offset or ink jet method is used. 請求項1〜15の何れか一項に記載の印刷組成物を用いて形成されていることを特徴とする、パターン。   It forms using the printing composition as described in any one of Claims 1-15, The pattern characterized by the above-mentioned. 前記パターンが、粒子性を有することを特徴とする、請求項18に記載のパターン。   The pattern according to claim 18, wherein the pattern has a particle property. 前記パターンの線幅と線高さの比率(線高さ/線幅)が、0.3以下であることを特徴とする、請求項18に記載のパターン。   The pattern according to claim 18, wherein a ratio of a line width to a line height (line height / line width) of the pattern is 0.3 or less. 前記パターンの線幅が0.1〜30マイクロメートルであり、
前記パターンの線高さが6マイクロメートル以下であることを特徴とする、請求項18に記載のパターン。
The line width of the pattern is 0.1 to 30 micrometers,
The pattern according to claim 18, wherein the line height of the pattern is 6 micrometers or less.
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